在一場於美國電信業者Verizon的東岸創新中心(East Coast Innovation Center)舉行的IEEE通訊學會波士頓分會(Boston IEEE Communications Society Chapter)會議上,無線通訊業者Federated Wireless工程總監暨首席雲端架構師Deepak Das表示:「今日的無線網路需要能適應使用情境與商業模式的能力;」Federated Wireless是一家專注5G頻譜共享與混合雲解決方案的公司。

Das表示,在5G之前,無線網路的開發目標都是與速度相關,像是網路每秒能傳遞多少位元的資料給用戶;「而5G沒有一體適用的解決方案,」他指出,今日的無線網路必須結合5G、頻譜共享以及混合式雲端運算,以滿足所需的靈活性。

Key Learning

Federated Wireless工程總監暨首席雲端架構師Deepak Das表示,無線網路與營運商需要適應不同的使用案例。
(攝影:Martin Rowe)

「你必須要了解使用者案例,」Das認為:「連結性本身已經不存在,你需要知道有什麼跟網路一起;」他指的是不斷變化的雲端運算本質。舉例來說,運算正移動到網路邊緣,特別是在利用無線網路控制裝置與系統,而且低延遲非常重要的應用案例;而這是5G的網路切片(network slicing)技術能派上用場的地方。

在網路切片中,無線網路中的有線部分被虛擬化,結果是相關功能與運作特性(operating characteristics)能依需求來分配;每個客戶都會得到虛擬的「一片」網路,那一片的行為模式是針對該應用所量身訂製。

相關的企業應用案例包括:

  • 人類對人類──透過超級行動寬頻進行視訊通話,還有需要高可靠度的公共安全應用。
  • 人類對機器──需要超可靠、低延遲服務的醫療照護或遠端手術,或是需要超高頻寬的固定式無線連結。
  • 機器對機器──需要可靠連結的工業自動化與車用通訊,還有需要高資料傳輸速率的行動雲端運算。

以上的應用案例沒有單一解決方案。

Das以視訊監控的應用為例,你可能認為這需要高頻寬,但他的客戶是將攝影機放在網路邊緣,而且攝影機能執行影像處理;這減輕了網路的傳輸與視訊處理負擔,結果是這種攝影機並不需要你可能認為的那麼多頻寬,而是只需要下載處理過的影像用以進行機器學習。他以這個案例說明他認為要為特定問題量身打造連結解決方案的觀點。

不過Das在回答一個提問時表示,這個世界並非都是5G網路,儘管5G勢不可擋,人們還是不會放棄Wi-Fi──就算他們還是會抱怨這種技術;他認為Wi-Fi將會與5G共存。筆者也同意者一點,因為我自己總是在找可用的Wi-Fi連結,以最小化蜂巢式網路的資料用量。

頻譜共享

你可能聽過頻譜共享,這個概念我曾經在EDN的一篇文章中介紹過,是利用了傳統上只供軍事應用的頻譜;也就是無線節點讓使用者透過一種優先系統,分享3550~3700 MHz頻段,如果現役美國海軍需要使用其中的10MHz片段,該節點就會重新分配頻段給其他使用者。

Citizens Band Radio Service

美國的民用頻段無線電服務(Citizens Band Radio Service,CRBS)正在開發一種優先性協議,授權使用者能連結曾經只專供美國海軍使用的頻段。
(攝影:Martin Rowe)

在美國海軍不使用頻譜時,這種支援頻譜共享的節點得釐清如何在優先級(獲得授權)的用戶與一般用戶之間,以最妥善的方式分配頻譜。這取決於天線高度、訊號功率、位置以及使用量。每天夜晚網路會評估該頻譜如何被使用,並可能在第二天改變頻譜與使用時間的分配。

節點可能也得根據誰需要在特定時間連線,而在不同的10MHz頻段中切換用戶;而當美國海軍需要連結時,所有其他用戶就不得再佔據頻段。不過這種與美國海軍分享頻譜的案例,只會發生在沿海區域。

雲端運算

隨著商業應用聚焦於邊緣,雲端運算也正在改變,讓運算力更靠近使用者;這造成電信業者與雲端運算服務業者之間的對抗。「邊緣雲成為關注焦點,」Das表示:「但人們對的定義會不太一樣,以往被叫做行動邊緣(mobile edge)的方案,現在被叫做多接取邊緣運算(multi-access edge compute),也就是將應用程式介面(API)與應用程式留給邊緣的網路資源。」

Amazon + Whole Foods

「請給我一片鮭魚、兩顆檸檬還有1TB的雲端儲存。」
(攝影:Martin Rowe)

從上圖可以看到,美國超市業者Whole Foods 也是亞馬遜(Amazon)網路的一部分;Das表示,「Whole Foods擁有Amazon需要的電腦機房條件:冷卻、空間與電力。」你家附近的小店能同時賣你香蕉跟雲端服務嗎?離我家最近的Whole Foods也很小,但只要你去過它們在美國德州奧斯汀(Austin)的旗艦店,你就會了解!

編譯:Judith Cheng

(參考原文:5G Wireless Networks Need Flexibility ,by Martin Rowe)